WO2010140192A1 - 通信装置 - Google Patents

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WO2010140192A1
WO2010140192A1 PCT/JP2009/002483 JP2009002483W WO2010140192A1 WO 2010140192 A1 WO2010140192 A1 WO 2010140192A1 JP 2009002483 W JP2009002483 W JP 2009002483W WO 2010140192 A1 WO2010140192 A1 WO 2010140192A1
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WO
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sequence number
error
frames
frame
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/002483
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English (en)
French (fr)
Inventor
利光清
旦代智哉
松尾綾子
Original Assignee
株式会社 東芝
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Filing date
Publication date
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Priority to PCT/JP2009/002483 priority patent/WO2010140192A1/ja
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Priority to US13/310,153 priority patent/US20120110405A1/en

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/1607Details of the supervisory signal
    • H04L1/1642Formats specially adapted for sequence numbers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/1607Details of the supervisory signal
    • H04L1/1635Cumulative acknowledgement, i.e. the acknowledgement message applying to all previous messages

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication.
  • SIFS Short Interval Frame Space
  • MPDU Mac Protocol Data Unit
  • the receiving device needs to finish reception processing of multiple frames and preparation for transmission of acknowledgment frames within the frame interval period, so the processing speed has been improved by increasing the operating clock, etc., but the power consumption has increased. Then there was a problem.
  • the receiving device arbitrarily determines the timing of returning the delivery confirmation frame, the power consumption of the receiving device can be reduced.
  • the transmitting device determines which frame. There was a problem that it was not possible to identify whether delivery confirmation was made.
  • One of the problems of the present invention is to provide a communication device capable of reducing power consumption.
  • the communication apparatus provides a data, a first error detection code for detecting an error in the data, a sequence number of the data, and an error in detecting the error in the sequence number.
  • a reception unit that receives a plurality of frames including two error detection codes, a first detection unit that detects an error in the data using the first error detection code for each frame, and the second for each frame.
  • a second detection unit that detects an error in the sequence number using an error detection code; and a plurality of frames received by the reception unit, and the largest sequence number among frames in which an error in the sequence number is not detected Indicating the presence or absence of errors in the data of the sequence number equal to or less than the sequence number indicated by the maximum sequence number information.
  • a generation unit that generates acknowledgment frames having a reach confirmation information, characterized by comprising a transmitter for transmitting the acknowledgment frame.
  • the figure which shows the structure of the communication apparatus which concerns on 1st Embodiment The figure which shows a flame
  • a communication device that transmits a data frame is referred to as a transmission side and a transmission device
  • a communication device that receives a data frame is referred to as a reception side and a reception device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a communication device 1 according to the first embodiment.
  • the communication device 1 includes an antenna 10, a transmission unit 20, a reception unit 30, and a control unit 40.
  • the transmission unit 20 and the reception unit 30 perform physical layer related processing.
  • the transmission unit 20 and the reception unit 30 perform amplification processing, frequency conversion processing, AD / DA conversion processing, and the like of signals transmitted and received by the antenna 10.
  • the control unit 40 performs processing related to the MAC layer.
  • FIG. 2 is a diagram showing a frame (MPDU: Mac Protocol Data Unit).
  • the frame has a header (Header) and a body (Body).
  • the header includes information for identifying the frame (hereinafter, a sequence number (Seq No .: SN) as an example) and information for detecting an error in the sequence number (hereinafter, HEC (Header Error Collection)). At least).
  • the header may further include a destination address (MAC address: MAC addr.) For identifying the destination of the frame, a source address for identifying the source of the frame, and the like.
  • the HEC may detect not only the sequence number but also an error in the destination address and the source address.
  • the body includes a payload (Payload) that is information (data) transmitted to the destination communication device 1 and information for detecting an error in the payload (hereinafter referred to as FEC (Frame Error Collection)).
  • Payload information (data) transmitted to the destination communication device 1 and information for detecting an error in the payload
  • FEC Fre Error Collection
  • HEC and FEC may be any codes that can detect a target error, and are, for example, CRC (Cyclic Redundancy Check).
  • control unit 40 detects an error such as a sequence number using the HEC, and detects an error in the payload using the FEC.
  • the control unit 40 performs the following operation according to the presence or absence of error detection of the header (sequence number, etc.) and body (payload) using HEC and FEC (frame reception status: 4 types).
  • the control unit 40 correctly transmits the frame to the transmission source communication device 1 using a delivery confirmation frame (for example, BlockAck). Notify that it has been received.
  • a delivery confirmation frame for example, BlockAck
  • control unit 40 sends the transmission confirmation frame to the sequence number in the delivery confirmation frame. Notifies that the corresponding frame was received but the body could not be received correctly.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating (A) one PPDU (Physical Protocol Data Unit) having a plurality of MPDUs, and (B) a PPDU transmitted continuously at a predetermined interval (for example, SIFS).
  • PPDU Physical Protocol Data Unit
  • SIFS a PPDU transmitted continuously at a predetermined interval
  • the transmitting unit 20 creates a PPDU by adding a physical header (a frame synchronization preamble) to the MPDU or A-MPDU.
  • the transmission unit 20 performs carrier sense, and transmits a PPDU when it is in an idle state for a predetermined period (the sum of a fixed time and a random time).
  • the control unit 40 describes the time required for future transmission / reception (communication period until the frame exchange sequence is completed) in a field (for example, Duration field) that describes a period for reserving a band included in each MPDU.
  • Reserve a frequency band radio channel. Before transmitting / receiving data, the frequency band is reserved using a signal for requesting transmission (RTS: Request to send) and a signal for permitting transmission (CTS: Clear to send). May be.
  • the control unit 40 When transmitting a PPDU having an A-MPDU, the control unit 40 inserts a delimiter (Delimiter) indicating a delimiter of each MAC frame, and creates an A-MPDU by combining a plurality of MPDUs.
  • a delimiter (Delimiter) indicating a delimiter of each MAC frame
  • the control unit 40 divides (deaggregates) the A-MPDU using a delimiter and extracts each MPDU.
  • the control unit 40 creates an A-MPDU by adding information (such as the length of each MPDU) for dividing an MPDU to a physical header or the like without using a delimiter, and uses the information to create an A-MPDU. May be divided.
  • FIG. 4 shows a delivery confirmation frame (BlockAck: BA).
  • Delivery confirmation information (bitmap) indicating the success or failure of reception of each MPDU is an 8-bit example (b0 to b7).
  • the delivery confirmation frame includes maximum sequence number information and delivery confirmation information.
  • the maximum sequence number information may be any information as long as the maximum sequence number can be identified among a plurality of frames received by the communication device 1 on the receiving side and no error is detected in the header.
  • the delivery confirmation information may be any information as long as it is information indicating whether or not there is an error in the data of the sequence number equal to or less than the sequence number indicated by the maximum sequence number information.
  • the maximum sequence number information is FSN (Final Sequence Number).
  • the FSN is a maximum sequence number among a plurality of frames received by the communication device 1 on the receiving side and no error is detected in the header.
  • the MPDU with the sequence number n is described as MPDU # n.
  • the bitmap b7 indicates success / failure of reception of MPDU # n
  • the bitmap b6 indicates success / failure of reception of MPDU # n-1
  • the bitmap b0 is reception of MPDU # n-7. Indicates success or failure.
  • FIG. 4 shows a delivery confirmation frame when the receiving-side communication apparatus 1 receives an A-MPDU including MPDUs with sequence numbers 0, 1, 2, and 3.
  • the control unit 40 correctly received both the header and body of MPDU # 0, correctly received only the header of MPDU # 1, correctly received only the body of MPDU # 2, and did not correctly receive both the header and body of MPDU # 3. .
  • the control unit 40 generates a delivery confirmation frame after receiving the MPDU.
  • the control unit 40 describes the maximum sequence number “1” in the MPDU that correctly received the header in the FSN, describes the reception failure (NG: ⁇ ) in the bitmap b7 (MPDU # 1), and the bitmap b6. (MPDU # 0) describes reception success (OK: ⁇ ).
  • the control unit 40 may describe past reception statuses in the bitmaps b0 to b5, or may be Don't Care (*). Don't Care is set to the same value as either OK or NG. Since NG is generally set in Don't Care, in FIG. 4, when the control unit 40 has not received any MPDU before A-MPDU, bitmaps b0 to b5 are used. Shows an example of setting NG.
  • the communication device 1 that has transmitted the A-MPDU ignores NG in the bitmaps b0 to b5 because it stores the sequence number of the transmitted frame. Can do.
  • the communication apparatus 1 on the transmission side can determine which sequence number of the delivery confirmation information (bitmap) is included in the delivery confirmation frame. I can judge.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams showing sequences.
  • the SIFS2 period is longer than the SIFS1 period.
  • the receiving side communication device 1 (receiving device 1) returns a delivery confirmation frame
  • the SIFS1 period elapses after receiving the data frame.
  • a delivery confirmation frame is transmitted.
  • the communication device 1 (transmission device 1) on the transmission side does not receive any frame (for example, a delivery confirmation frame) over the SIFS2 period from the transmission of the data frame or the reception of the delivery confirmation frame, the transmission of the data frame or the delivery confirmation frame After the SIFS2 period elapses from the reception of the next data frame, the next data frame is transmitted.
  • the receiving apparatus 1 is not ready to transmit BlockAck (1) for A-MPDU (1) at the timing when the SIFS1 period has elapsed since reception of A-MPDU (1). Do not reply anything.
  • the communication device 1 on the transmission side transmits A-MPDU (2) after the SIFS2 period has elapsed. Since the reception device 1 is ready to transmit BlockAck (1) at the timing of receiving A-MPDU (2), it transmits BlockAck (1) after the SIFS1 period has elapsed.
  • the value indicated by the maximum sequence number information of BlockAck (1) is one of the sequence numbers 0 to 3 included in A-MPDU (1).
  • BlockAck (1) When the value indicated by the maximum sequence number information of BlockAck (1) is a value (3 or less) included in A-MPDU (1), transmitting apparatus 1 receives A-MPDU (2) in BlockAck (1). You can see that the status is not included. Therefore, it is possible to prevent the transmission apparatus 1 from resending the A-MPDU (2) by mistake.
  • the receiving apparatus 1 after receiving the A-MPDU (3), the receiving apparatus 1 sends delivery confirmation information about the A-MPDU (1) and the A-MPDU (2) to BlockAck (1, 2). Reply all at once.
  • the value indicated by the maximum sequence number information of BlockAck (1, 2) is one of sequence numbers 0 to 7 included in A-MPDU (1) and A-MPDU (2).
  • the transmitting apparatus 1 adds A-MPDU to BlockAck (1, 2). It can be understood that the reception status (3) is not included. Therefore, it is possible to prevent the transmission apparatus 1 from resending the A-MPDU (3) by mistake.
  • the receiving apparatus 1 When the receiving apparatus 1 detects an error in all the headers included in the A-MPDU (2), the value indicated by the maximum sequence number information of the BlockAck (1, 2) is a value included in the A-MPDU (1) ( 3 or less).
  • the transmitting apparatus 1 erroneously determines that the reception status of A-MPDU (2) is not included in BlockAck (1, 2).
  • the header length is usually short and is often transmitted by a low-rate modulation scheme / coding scheme that is not easily affected by the communication environment, it is misjudged if all header portions of the A-MPDU are wrong. Cases are rare.
  • the delivery confirmation frame (BlockAck) for the data frame (A-MPDU) can be arbitrarily set on the receiving side. Even if it is transmitted at the timing, it is possible to prevent the retransmission of the useless data frame on the transmission side.
  • the delivery confirmation frame By enabling the delivery confirmation frame to be transmitted at any timing on the receiving side, the success or failure of the reception of the data frame during the frame interval period (SIFS, etc.) after receiving the data frame (MPDU, A-MPDU) Since it is not necessary to perform reception processing such as determination and generation of a delivery confirmation frame, it is possible to reduce the processing capability required on the reception side and to reduce power consumption.
  • the frame interval period (SIFS1, SIFS2, etc.) can be further shortened, and the effective throughput is further improved. be able to.
  • FIG. 6 is a diagram showing a delivery confirmation frame.
  • the receiving apparatus 1 receives the same A-MPDU as in FIG. 4, and the success or failure of reception of the header and body of each MPDU is the same as in FIG.
  • the delivery confirmation frame shown in FIG. 6 is different from the delivery confirmation frame shown in FIG. 4 in that SSN (Starting Sequence Number) is described as maximum sequence number information instead of FSN.
  • SSN Startting Sequence Number
  • bitmap bitmap
  • the transmission device 1 can identify the maximum sequence number among the plurality of frames received by the communication device 1 on the receiving side from the SSN to the FSN, in which no error is detected in the header.
  • the value of the bitmap size may be a fixed value, or may be determined when the transmission apparatus 1 and the reception apparatus 1 are connected.
  • the specific value of the SSN in FIG. 6 depends on the number of bits representing the sequence number. For example, when the sequence number is represented by 10 bits (0 to 1023), it is 1018. Bitmaps b0 to b5 correspond to reception statuses (Don't Care) of MPDUs having sequence numbers 1018 to 1023.
  • the delivery confirmation frame is shown in FIG. 4, but FIG. 7 may be used.
  • FIG. 7 is a diagram showing a delivery confirmation frame.
  • the receiving apparatus 1 receives the same A-MPDU as in FIG. 4, and the success or failure of reception of the header and body of each MPDU is the same as in FIG.
  • the delivery confirmation frame shown in FIG. 7 includes the SSN that is the minimum sequence number information in addition to the FSN that is the maximum sequence number information, and the delivery confirmation information ( The description method of (bitmap) is different.
  • the minimum sequence number information may be any information as long as the minimum sequence number can be identified among the plurality of frames received by the communication device 1 on the receiving side and no error is detected in the header.
  • the FSN is a maximum sequence number (“1”) among a plurality of frames received by the communication device 1 on the receiving side and no error is detected in the header.
  • the SSN is a minimum sequence number (“0”) among a plurality of frames received by the communication device 1 on the receiving side and no error is detected in the header.
  • the bitmap after b2 is Don't Care.
  • the maximum sequence number information Is set to ““ minimum sequence number information ”+“ the maximum number of MPDU reception statuses that can be included in the delivery confirmation frame ” ⁇ 1”.
  • FIG. 8 is a diagram showing a delivery confirmation frame.
  • the receiving apparatus 1 receives the same A-MPDU as in FIG. 4, and the success or failure of reception of the header and body of each MPDU is the same as in FIG.
  • the delivery confirmation frame shown in FIG. 8 is different from the delivery confirmation frame shown in FIG. 7 in that it has an effective bit length (Valid Length) instead of the FSN.
  • the method of describing the delivery confirmation information (bitmap) is the same as that in FIG.
  • the effective bit length is a value obtained by subtracting the SN indicated by the minimum sequence information from the SN indicated by the maximum sequence information and adding “1”. Therefore, the transmission device 1 uses the minimum sequence information (SSN) and the effective bit length as the FSN, that is, a plurality of frames received by the communication device 1 on the reception side, out of the frames in which no error is detected in the header. Can be identified.
  • SSN minimum sequence information
  • FSN effective bit length
  • FIG. 9A shows a sequence.
  • the transmitting device 1 transmits AMPDU (1) and AMPDU (2).
  • the receiving apparatus 1 returns BA (1) for AMPDU (1).
  • the transmitting apparatus 1 receives BA (1) and retransmits AMPDU (3).
  • the receiving apparatus 1 returns BA (2) for AMPDU (1).
  • the transmission apparatus 1 indicates whether the BA (2) indicates only the reception status of the AMPDU (1), or indicates the reception status that combines the AMPDU (1) and the AMPDU (3) related to the retransmission. I have not been explicitly informed about what it is.
  • FIG. 9B shows a delivery confirmation frame.
  • the delivery confirmation frame includes maximum sequence number information, delivery confirmation information about each MPDU header (bitmaps bh0 to bh7), and delivery confirmation information about each MPDU body (bitmaps bb0 to bb7).
  • Bitmap bhn indicates success or failure of reception of the header of the MPDU with the sequence number “FSN + n ⁇ 7”.
  • Bitmap bbn indicates success or failure of reception of the body of the MPDU having the sequence number “FSN + n ⁇ 7”.
  • the receiving apparatus 1 can determine that the AMPDU reception process has not been performed yet.
  • FIGS. 4, 5, and 9 Although the sequence in which the data and the delivery confirmation frame are asynchronous is shown using FIGS. 4, 5, and 9, they may be synchronized. Further, the data and the delivery confirmation frame may be mixed in a synchronous and asynchronous sequence.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an analog / digital (AD) conversion unit 31 of the reception unit 30 of the communication device 1 according to Modification Example 5 of the first embodiment.
  • the AD conversion unit 31 of the reception unit 30 includes an AD conversion unit I-CH (1), an AD conversion unit I-CH (2), a clock control unit 31a, and an output switching unit 31b.
  • the receiving unit 30 of the communication device 1 first converts the frequency of the radio signal from the RF frequency band to the baseband.
  • the reception unit 30 converts the analog signal (baseband signal) converted into the baseband into a digital signal using the AD conversion unit 31.
  • the analog signal is a signal transmitted in an actual radio section, and the receiving unit 30 performs analog signal amplification processing and frequency conversion processing in real time.
  • the baseband signal is converted into two orthogonal channels (I channel and Q channel) and then separately (two) AD conversion units (I channel side: I-CH (1), I ⁇ CH (2)) is AD converted and digital signal processed.
  • the baseband signal may be subjected to quadrature demodulation in digital signal processing after being AD-converted by one analog-digital converter instead of being quadrature in analog.
  • the number N of AD conversion units is an even number
  • the number of digital processing units is M equal to or greater than N / 2. Note that an input signal to one digital processing unit has two inputs, i channel and q channel.
  • the receiving unit 30 has two or more AD conversion units (I channel side: I-CH (1), I-CH (2)) for each of the I channel and the Q channel, thereby enabling high-speed AD conversion.
  • FIG. 10 shows a configuration example in which baseband signals (high-speed analog signals) for the I channel are AD converted by two AD conversion units I-CH (1) and I-CH (2). Note that the baseband signal (high-speed analog signal) for the Q channel is also AD-converted by two AD converters Q-CH (1) and Q-CH (2) (not shown).
  • the four AD converters I-CH (1), I-CH (2), Q-CH (1), and Q-CH (2) for the I channel and Q channel have the same sampling interval.
  • the sampling points of the two AD conversion units I-CH (1) and I-CH (2) for the I channel are shifted from each other by a half of the sampling interval. For example, if a clock obtained by inverting the sampling clock is supplied to the two AD conversion units I-CH (1) and I-CH (2) for the I channel, the sampling point is set to 1 / of the sampling interval. Can be shifted from each other by two.
  • the two AD conversion units Q-CH (1) and Q-CH (2) for the Q channel are synchronized with the two AD conversion units I-CH (1) and I-CH (2) for the I channel. To do.
  • the sampling frequency of the AD conversion unit 31 can be reduced to 1 / K.
  • the output switching unit 31b outputs the low-speed digital signals (1) and (2) output from the two AD conversion units for the I channel and sampled at 1 / K sampling frequency and digitized at the original sampling frequency. Output as a high-speed digital signal while switching alternately.
  • K example of 2 ⁇ 2 ⁇ K
  • the power supply is stopped or the clock control unit 31a stops the clock supply.
  • a low-speed digital processing unit may be provided between the output switching unit 31b and the output of the AD converting unit that operates even when waiting for a radio signal among the plurality of I / Q channel AD converting units 31. it can. In this way, processing relating to edge detection and power measurement can be performed by this low-speed digital processing unit, and power consumption can be further reduced.
  • a low-speed digital processing unit can be provided between the output of the AD conversion units 31 for the plurality of I and Q channels and the output switching unit 31b. By doing in this way, the result sampled at low speed can be processed in a low-speed digital processing part, respectively.
  • This method is particularly effective when the transmission apparatus 1 performs signal mapping on the assumption that the reception apparatus 1 performs such reception processing.
  • one AD conversion unit for example, I-CH (1)
  • I-CH (1) the operation clock and the operation voltage can be lowered, so that the power consumption can be further reduced.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the receiving unit 30 of the communication device 1 according to Modification 6 of the first embodiment.
  • the AD converter 31 is parallelized, but the digital signal unit 32 that performs signal processing after AD conversion can be parallelized.
  • the receiving unit 30 includes an analog processing unit 30a, an AD conversion unit 31, a clock control unit 31a, an output switching unit 31b, a power supply voltage control unit 31c, digital processing units 32a to 32d, and an input switching unit 33. Prepare.
  • the digital processing units 32a to 32d can reduce power consumption by reducing the operation clock and the operation voltage by reducing the operation speed.
  • the number of digital processing units depends on the degree of clock frequency reduction. For example, if the clock frequency is multiplied by 1 / L, the number of digital processing units is required to be L times. Although the chip area of the digital processing unit increases, recent advances in semiconductor processes have led to the miniaturization of LSIs, and there are significant advantages in reducing power consumption by reducing the clock frequency and operating voltage.
  • the analog processing unit 30a and the output switching unit 31b, the digital processing units 32a to 32d, and the input switching unit 33 may be separate LSIs or a single LSI.
  • Each digital processing unit 32a to 32d may have one LSI configuration.
  • the receiving unit 30 is configured by a plurality of chips, the cost may increase, but functional blocks such as the antenna 10 that have a large influence on the radio performance are arranged at positions where high performance can be easily obtained. Is possible.
  • a high-speed digital processing unit can be further provided between the AD conversion unit 31 and the output switching unit 31b.
  • a high-speed digital processing unit between the AD conversion unit 31 and the output switching unit 31b performs a preamble processing of a radio frame such as frame synchronization, and between the output switching unit 31b and the input switching unit 33.
  • the plurality of low-speed digital processing units 32a to 32d can perform decoding processing such as Viterbi decoding.
  • the clock (first clock) supplied to the high-speed digital processing unit between the AD conversion unit 31 and the output switching unit 31b is a plurality of low speeds between the output switching unit 31b and the input switching unit 33.
  • the frequency is made faster than the clock (second clock) supplied to the digital processing units 32a to 32d. More specifically, when the low-speed digital processing unit has N blocks, the second clock frequency is set to 1 / N of the first clock frequency.
  • the power supply voltage (first power supply voltage) supplied to the high-speed digital processing unit between the AD conversion unit 31 and the output switching unit 31b is a plurality of low-speeds between the output switching unit 31b and the input switching unit 33. It is set higher than the power supply voltage (second power supply voltage) supplied to the digital processing units 32a to 32d.
  • FIG. 12 shows a high-speed digital processing unit 30b between the AD conversion unit 31 and the output switching unit 31b, and a plurality of low-speed digital processing units 32a to 32d between the output switching unit 31b and the input switching unit 33. It is a figure which shows the data transmission between.
  • each wireless signal may be distributed to different low-speed digital processing units 32a to 32d.
  • the signal processing may be distributed to a plurality of low-speed digital processing units 32a to 32d.
  • buffer memories 35a to 35d for absorbing the speed difference.
  • Writing to the buffer memories 35a to 35d is performed at a high processing speed (constant speed) of the digital processing unit 1.
  • Reading from the buffer memories 35a to 35d is performed at the processing speed (low speed) of the low speed digital processing sections 32a to 32d. If the processing speed of the high-speed digital processing unit 30b is N times the processing speed of the low-speed digital processing units 32a to 32d, the writing speed to the buffers 35a to 35d is N times the reading speed from the buffers 35a to 35d. Become.
  • the buffer memories 35a to 35d are prepared. It is necessary to supply the first clock (clk1) and the second clock to the buffer memories 35a to 35d.
  • the first power supply voltage (V1) and the second power supply voltage (V2) are supplied.
  • the first power supply voltage (V1) may be supplied.
  • the transmission device 1 identifies the MPDU to be retransmitted from the reception status of each MPDU indicated in the delivery confirmation frame.
  • the MPDU retransmitted by the transmission apparatus 1 is an MPDU that has not been correctly received by the reception apparatus 1.
  • the reception confirmation frame is not only a notification that the reception apparatus 1 has failed to receive the MPDU, or the reception apparatus 1 has not completed the reception process. It is necessary to figure out.
  • the transmitting apparatus 1 When receiving the acknowledgment frame having at least the maximum sequence number information shown in FIGS. 4, 6, 7, 8, 9, etc., the transmitting apparatus 1 The MPDU whose reception success on the receiving device 1 side cannot be confirmed is identified as the MPDU to be retransmitted.
  • the transmission apparatus 1 can further specify the MPDU to be retransmitted by the following method.
  • the transmission apparatus 1 stores the sequence number of at least one MPDU included in the A-MPDU for each A-MPDU.
  • the transmitting apparatus 1 may store the sequence numbers of all MPDUs included in the A-MPDU. If the transmitting apparatus 1 stores (manages) the sequence numbers of all the MPDUs included in the A-MPDU, it is possible to accurately detect the occurrence of an error in the MPDU header although the processing load of management increases. .
  • the receiving device 1 generates and transmits BlockAck for each A-MPDU.
  • the transmitter 1 receives BlockAck under such conditions.
  • the sequence number indicated by the maximum sequence number information included in BlockAck is the sequence number of the MPDU included in A-MPDU (1)
  • transmission device 1 receives A-MPDU (1). Is interpreted as completed.
  • the maximum sequence number information included in BlockAck is the sequence number of the MPDU included in A-MPDU (2)
  • transmitting apparatus 1 interprets that receiving apparatus 1 has performed reception processing of A-MPDU (2). To do.
  • the transmission device 1 determines the reception status from the acknowledgment information of the BlockAck for MPDUs having a sequence number of 5 or less. It is possible to grasp that an error has been detected in the header for MPDUs 6, 7, and 8 whose sequence numbers are included in A-MPDU (2). Then, the transmitting apparatus 1 retransmits MPDUs that are not correctly received by the receiving apparatus 1 among MPDUs having a sequence number of 5 or less, and MPDUs having sequence numbers of 6, 7, and 8.
  • the transmitting device 1 receives an MPDU that is included in the A-MPDU and is larger than the sequence number indicated by the maximum sequence number information, and the header is a receiving device. It is assumed that it was not correctly received in 1 and is retransmitted. By doing so, it is possible to improve the efficiency of retransmission processing of an MPDU in which a header error has occurred.
  • the transmission apparatus 1 stores and manages which MPDU of which sequence number is transmitted in units of MPDU groups (burst transmission group) transmitted continuously during one transmission possible period (TXOP).
  • the receiving apparatus 1 generates and transmits BlockAck in units of MPDU groups (burst transmission groups) transmitted continuously in one transmittable period (TXOP).
  • the transmission apparatus 1 is a burst transmission group including the sequence number indicated by the maximum sequence number information, and an MPDU that is included in the burst transmission group and is larger than the sequence number indicated by the maximum sequence number information. It is assumed that it was not correctly received in 1 and is retransmitted. In this way, it is possible to improve the efficiency of the MPDU retransmission process in which a header error has occurred.
  • Embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be expanded and modified.
  • the expanded and modified embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

Landscapes

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  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Abstract

 データと、当該データの誤りを検出するコードと、当該データのシーケンス番号と、当該シーケンス番号の誤りを検出するコードとを含むフレームを複数受信する受信部と、前記受信部で受信した複数のフレームであって、シーケンス番号の誤りが検出されなかったフレームうち、最大のシーケンス番号を示す最大シーケンス番号情報と、前記最大シーケンス番号情報で示されるシーケンス番号以下のシーケンス番号のデータについて誤りの有無を示す送達確認情報とを有する送達確認フレームを生成する生成部と、前記送達確認フレームを送信する送信部とを備える。

Description

通信装置
 本発明は、無線通信に関する。
 複数のフレーム(MPDU:Mac Protocol Data Unit)を受信してから、フレーム間隔期間(例えば、SIFS:Short Interval Frame Space)後に、受信装置が、受信したフレームの受信状態(成否)を示す送達確認フレーム(例えば、BlockAck)を返信する技術がある(例えば、特許文献1)。また、高スループット化のためにフレーム間隔期間の短縮が検討されている。
 受信装置は、フレーム間隔期間内に、複数のフレームの受信処理および送達確認フレームの送信準備を終える必要があるため、動作クロックの高速化等により処理速度を向上させていたが、消費電力が増大するとの問題があった。
 一方で、送達確認フレームを返信するタイミングを受信装置が任意に決定することとすれば、受信装置を低消費電力化できるが、上述の送達確認フレームを返信する方式では、送信装置は、どのフレームに対して送達確認がなされたのか識別できないという問題があった。
米国特許第7496076号公報
 この発明の課題の1つは、低消費電力化できる通信装置を提供することである。
 上記鑑みて、本発明の一実施の形態に係る通信装置は、データと、当該データの誤りを検出する第1誤り検出コードと、当該データのシーケンス番号と、当該シーケンス番号の誤りを検出する第2誤り検出コードとを含むフレームを複数受信する受信部と、フレームごとに、前記第1誤り検出コードを用いて、前記データの誤りを検出する第1検出部と、フレームごとに、前記第2誤り検出コードを用いて、前記シーケンス番号の誤りを検出する第2検出部と、前記受信部で受信した複数のフレームであって、シーケンス番号の誤りが検出されなかったフレームうち、最大のシーケンス番号を示す最大シーケンス番号情報と、前記最大シーケンス番号情報で示されるシーケンス番号以下のシーケンス番号のデータについて誤りの有無を示す送達確認情報とを有する送達確認フレームを生成する生成部と、前記送達確認フレームを送信する送信部とを備えることを特徴とする。
 本発明によれば、低消費電力化できる。
第1の実施形態に係る通信装置の構成を示す図。 フレームを示す図。 フレームを示す図。 送達確認フレームを示す図。 シーケンスを示す図。 送達確認フレームを示す図。 送達確認フレームを示す図。 送達確認フレームを示す図。 シーケンス及び送達確認フレームを示す図。 AD変換部を示す図。 受信部を示す図。 バッファを示す図。
 以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下では、データフレームを送信する通信装置を、送信側、送信装置と記載し、データフレームを受信する通信装置(送達確認フレームを送信する通信装置)を受信側、受信装置と記載する。
(第1の実施形態)
 図1は、第1の実施形態に係る通信装置1を示す図である。通信装置1は、アンテナ10と、送信部20と、受信部30と、制御部40とを有する。送信部20と受信部30は、物理層関連の処理を行う。送信部20と受信部30は、アンテナ10で送受信する信号の増幅処理や、周波数変換処理、AD/DA変換処理など行う。制御部40は、MAC層関連の処理を行う。
 図2は、フレーム(MPDU:Mac Protocol Data Unit)を示す図である。フレームは、ヘッダ(Header)とボディ(Body)とを有する。ヘッダは、フレームを識別するための情報(以下では、一例としてシーケンス番号(Seq No.:SN)とする)と、シーケンス番号の誤りを検出するための情報(以下では、HEC(Header Error Collection)と呼ぶ)とを少なくとも含む。ヘッダは、フレームの宛先を識別するための宛先アドレス(MACアドレス:MAC addr.)や、フレームの送信元を識別するための送信元アドレスなどをさらに含んでも良い。HECは、シーケンス番号のみならず、宛先アドレスと送信元アドレスの誤りを検出しても良い。ボディは、宛先の通信装置1へ伝える情報(データ)であるペイロード(Payload)と、ペイロードの誤りを検出するための情報(以下では、FEC(Frame Error Collection)と呼ぶ)とを含む。なお、HEC、FECは、対象の誤りを検出できる符号であれば良く、例えば、CRC(Cyclic Redundancy Check)である。
 制御部40は、フレームを受信した場合、HECを用いてシーケンス番号等の誤りを検出し、FECを用いてペイロードの誤りを検出する。HEC、FECを用いてヘッダ(シーケンス番号等)、ボディ(ペイロード)の誤り検出の有無(フレームの受信状態:4通り)に応じて、制御部40は、以下の動作を行う。
 (ケース1)ヘッダ、ボディともに誤りが検出されない(ヘッダ、ボディを正しく受信した)場合、制御部40は、送信元の通信装置1へ、送達確認フレーム(例えば、BlockAckなど)で、フレームを正しく受信したことを通知する。
 (ケース2)ヘッダに誤りが検出されず、ボディに誤りが検出される(ヘッダのみ正しく受信した)場合、制御部40は、送信元の通信装置1へ、送達確認フレームで、そのシーケンス番号に対応するフレームは受信できたものの、ボディが正しく受信できなかったことを通知する。
 (ケース3)ヘッダに誤りが検出され、ペイロードに誤りが検出されない(ボディのみ正しく受信した)場合、(ケース4)ヘッダ及びボディに誤りが検出される(ヘッダ、ボディの受信に失敗した)場合、シーケンス番号等が誤っている可能性があり、制御部40は、どのシーケンス番号のフレームを受信したのかを把握できず、送達確認フレームの送信も行わない。
 図3は、(A)複数のMPDUを有する1つのPPDU(Physical Protocol Data Unit)、および(B)既定の間隔(例えば、SIFS)置きに連続して送信されるPPDUを示す図である。MPDU1~4のそれぞれが、図2に示すフレームである。
 送信部20は、MPDUあるいはA-MPDUに物理ヘッダ(フレーム同期用のプリアンブル)を付加してPPDUを作成する。送信部20は、キャリアセンスを行い、所定期間(固定時間とランダム時間の和)空き(Idle)状態である場合に、PPDUを送信する。
 制御部40は、これからの送受信に必要な時間(フレーム交換シーケンスが完了するまでの通信期間)を、各MPDUに含まれる帯域を予約する期間を記載するフィールド(例えば、Durationフィールド)に記載して周波数帯域(無線チャネル)を予約する。なお、データの送受信を行う前に、送信を要求するための信号(RTS:Request to send)、および送信を許可するための信号(CTS:Clear to send)を用いて、周波数帯域の予約を行っても良い。
 A-MPDUを有するPPDUを送信する場合、制御部40は、各MACフレームの区切れを示すデリミタ(Delimiter)を挿入して、複数のMPDUをまとめA-MPDUを作成する。A-MPDUを有するPPDUを受信する場合、制御部40は、デリミタを用いてA-MPDUを分割(デアグリゲート)して各MPDUを抽出する。制御部40は、デリミタを用いず、物理ヘッダなどにMPDUを分割するための情報(各MPDUの長さなど)を付加してA-MPDUを作成することとし、その情報を用いてA-MPDUを分割しても良い。
 図4は、送達確認フレーム(BlockAck:BA)を示す図である。各MPDUの受信の成否を示す送達確認情報(ビットマップ)が、8ビットの例(b0~b7)である。
 送達確認フレームは、最大シーケンス番号情報と送達確認情報とを含む。最大シーケンス番号情報は、受信側の通信装置1で受信した複数のフレームであって、ヘッダに誤りが検出されなかったフレームうち、最大のシーケンス番号を識別できればどのような情報であっても良い。送達確認情報は、最大シーケンス番号情報で示されるシーケンス番号以下のシーケンス番号のデータについて誤りの有無を示す情報であればどのようなものであっても良い。
 図4の例では、最大シーケンス番号情報は、FSN(Final Sequence Number)である。FSNは、受信側の通信装置1で受信した複数のフレームであって、ヘッダに誤りが検出されなかったフレームうち、最大のシーケンス番号である。以下では、シーケンス番号nのMPDUをMPDU#nと記載する。FSNがnのとき、ビットマップb7はMPDU#nの受信の成否を示し、ビットマップb6はMPDU#n-1の受信の成否を示し、・・・ビットマップb0はMPDU#n-7の受信の成否を示す。
 図4は、受信側の通信装置1がシーケンス番号0、1、2、3のMPDUを含むA-MPDUを受信した場合の送達確認フレームを示す。制御部40は、MPDU#0のヘッダ、ボディともに正しく受信し、MPDU#1のヘッダのみ正しく受信し、MPDU#2のボディのみ正しく受信し、MPDU#3のヘッダ、ボディともに正しく受信しなかった。
 制御部40は、MPDUを受信した後、送達確認フレームを生成する。制御部40は、ヘッダを正しく受信したMPDUのうち、最大のシーケンス番号“1”をFSNに記載し、ビットマップb7(MPDU#1)に受信失敗(NG:×)を記載し、ビットマップb6(MPDU#0)に受信成功(OK:○)を記載する。制御部40は、ビットマップb0~b5に過去の受信ステータスを記載してもよく、Don’t Care(※)としてもよい。Don’t Careは、OKかNGの一方と同一の値が設定される。なお、Don’t CareにはNGが設定されることが一般的であるため、図4では、制御部40が、A-MPDU以前に何もMPDUを受信していない場合にビットマップb0~b5にNGをセットする例を示す。
 A-MPDUを送信した通信装置1は、ビットマップb0~b5にNGが記載されていたとしても、送信したフレームのシーケンス番号を記憶しているため、ビットマップb0~b5のNGを無視することができる。
 このように、送達確認フレームに最大シーケンス情報を記載することで、送信側の通信装置1は、送達確認フレームにどのシーケンス番号のMPDUについての送達確認情報(ビットマップ)が含まれているのかを判断できる。
 図5(a)、(b)は、シーケンスを示す図である。A-MPDU(1)はSN=0、1、2、3のMPDUを有する。A-MPDU(2)はSN=4、5、6、7のMPDUを有する。A-MPDU(3)はSN=8、9、10、11のMPDUを有する。SIFS2期間は、SIFS1期間よりも長い。
 受信側の通信装置1(受信装置1)は、送達確認フレームを返信する場合は、データフレームを受信してからSIFS1期間にわたって、何らかのフレームを受信しない場合、データフレームを受信してからSIFS1期間経過した後、送達確認フレームを送信する。送信側の通信装置1(送信装置1)は、データフレームの送信あるいは送達確認フレームの受信からSIFS2期間にわたって何らかのフレーム(例えば、送達確認フレーム)を受信しない場合は、データフレームの送信あるいは送達確認フレームの受信からSIFS2期間経過した後、次のデータフレームを送信する。
 図5(a)の例では、受信装置1は、A-MPDU(1)の受信からSIFS1期間経過したタイミングでA-MPDU(1)についてのBlockAck(1)の送信準備が完了していないため何も返信しない。送信側の通信装置1は、SIFS2期間経過した後にA-MPDU(2)を送信する。受信装置1は、A-MPDU(2)を受信したタイミングでBlockAck(1)の送信準備が完了しているため、SIFS1期間経過した後にBlockAck(1)を送信する。BlockAck(1)の最大シーケンス番号情報が示す値は、A-MPDU(1)に含まれるシーケンス番号0~3のいずれかである。送信装置1は、BlockAck(1)の最大シーケンス番号情報が示す値が、A-MPDU(1)に含まれる値(3以下)での場合、BlockAck(1)にA-MPDU(2)の受信ステータスが含まれていないことを把握できる。このため、送信装置1が、誤ってA-MPDU(2)を再送することを防止することができる。
 図5(b)の例では、受信装置1は、A-MPDU(3)を受信した後に、A-MPDU(1)とA-MPDU(2)についての送達確認情報をBlockAck(1、2)にまとめて返信する。BlockAck(1、2)の最大シーケンス番号情報が示す値は、A-MPDU(1)とA-MPDU(2)に含まれるシーケンス番号0~7のいずれかである。送信装置1は、BlockAck(1、2)を受信の最大シーケンス番号情報が示す値がA-MPDU(2)に含まれる値(4~6)の場合、BlockAck(1、2)にA-MPDU(3)の受信ステータスが含まれていないことを把握できる。このため、送信装置1が、誤ってA-MPDU(3)を再送することを防止することができる。
 受信装置1でA-MPDU(2)に含まれるすべてのヘッダに誤りが検出された場合、BlockAck(1、2)の最大シーケンス番号情報が示す値がA-MPDU(1)に含まれる値(3以下)となる。送信装置1は、BlockAck(1、2)にA-MPDU(2)の受信ステータスが含まれていないと誤判断することになる。ただし、通常、ヘッダ長は短く、通信環境の影響を受けがたい低レートの変調方式・符号化方式で伝送されることが多いため、A-MPDUのすべてのヘッダ部分が誤ることによって誤判断するケースは稀である。
 このように、第1の実施形態に係る通信装置1では、送達確認フレームに最大シーケンス番号情報を含ませることで、データフレーム(A-MPDU)についての送達確認フレーム(BlockAck)を受信側の任意のタイミングで送信したとしても、送信側の無駄なデータフレームの再送を防止することができる。
 送達確認フレームを受信側の任意のタイミングで送信可能とすることで、データフレーム(MPDU、A-MPDU)を受信してからフレーム間隔期間(SIFSなど)の間に、データフレームの受信の成否の判断および送達確認フレームの生成などの受信処理を行う必要がなくなるため、受信側に要求される処理能力を低減でき、消費電力を低下させることができる。
 フレーム間隔期間(SIFSなど)の間に、受信側でデータフレームの受信処理を行う必要がなくなるため、フレーム間隔期間(SIFS1、SIFS2など)をより短縮化することができ、実効スループットをさらに向上させることができる。
(第1の実施形態の変形例1)
 第1の実施形態では、送達確認フレームを図4としたが、図6であっても良い。
 図6は、送達確認フレームを示す図である。ここで、受信装置1は、図4と同様のA-MPDUを受信し、各MPDUのヘッダ、ボディの受信の成否も図4と同様であるとする。図6に示す送達確認フレームは、図4に示す送達確認フレームと比較して、最大シーケンス番号情報として、FSNではなく、SSN(Starting Sequence Number)が記載されている点が相違する。送達確認情報(ビットマップ)の記載方法は同様である。
 SSNには、FSN(“1”)からビットマップサイズ(bitmap_size:“8”)を減算し“1”を加算した値が記載される。そのため、送信装置1は、SSNからFSN、即ち、受信側の通信装置1で受信した複数のフレームであって、ヘッダに誤りが検出されなかったフレームうち、最大のシーケンス番号を識別できる。ビットマップサイズの値は、固定値であってもよく、送信装置1と受信装置1と間で接続する際などに決定されても良い。
 図6のSSNの具体的な値は、シーケンス番号を表現するビット数に依存し、たとえば、シーケンス番号を10ビット(0~1023)で表現する場合、1018となる。ビットマップb0~b5は、シーケンス番号1018~1023のMPDUの受信ステータス(Don’t Care)に対応する。
(第1の実施形態の変形例2)
 第1の実施形態では、送達確認フレームを図4としたが、図7であっても良い。
 図7は、送達確認フレームを示す図である。ここで、受信装置1は、図4と同様のA-MPDUを受信し、各MPDUのヘッダ、ボディの受信の成否も図4と同様であるとする。図7に示す送達確認フレームは、図4に示す送達確認フレームと比較して、最大シーケンス番号情報であるFSNに加え、最小シーケンス番号情報であるSSNが記載されている点、および送達確認情報(ビットマップ)の記載方法が相違する。
 最小シーケンス番号情報は、受信側の通信装置1で受信した複数のフレームであって、ヘッダに誤りが検出されなかったフレームうち、最小のシーケンス番号を識別できればどのような情報であっても良い。
 FSNは、受信側の通信装置1で受信した複数のフレームであって、ヘッダに誤りが検出されなかったフレームうち、最大のシーケンス番号(“1”)である。SSNは、受信側の通信装置1で受信した複数のフレームであって、ヘッダに誤りが検出されなかったフレームうち、最小のシーケンス番号(“0”)である。
 送達確認情報(ビットマップ)は、最小シーケンス番号情報が示すSN(SSN=0)から最大シーケンス番号情報が示すSN(FSN=1)までのMPDUの受信ステータスを含む。ビットマップb0は、“SSN=0”のMPDUの受信ステータスを示す。ビットマップb1は“SSN+1=FSN=1”のMPDUの受信ステータスを示す。ビットマップb2以降はDon’t Careとなる。
 このように、送達確認フレームに、最大シーケンス番号情報のみならず、最小シーケンス番号情報を含ませることで、送信装置1は、送達確認フレームを受信したときに、最小シーケンス番号情報が示すSN(SSN=0)から最大シーケンス番号情報が示すSN(FSN=1)までのMPDUの受信ステータスのみが有意な情報であり、ビットマップb2~b7のビットマップに記載された情報を無視することができるため、無駄に再送してしまうことを防止することができる。
 なお、最大シーケンス番号情報の示すシーケンス番号と、最小シーケンス番号情報の示すシーケンス番号との差が、送達確認フレームに含むことができる最大のMPDUの受信ステータスの数よりも大きい場合、最大シーケンス番号情報には、“「最小シーケンス番号情報」+「送達確認フレームに含むことができる最大のMPDUの受信ステータス数」―1”がセットされる。
(第1の実施形態の変形例3)
 第1の実施形態の変形例2では、送達確認フレームを図7としたが、図8であっても良い。
 図8は、送達確認フレームを示す図である。ここで、受信装置1は、図4と同様のA-MPDUを受信し、各MPDUのヘッダ、ボディの受信の成否も図4と同様であるとする。図8に示す送達確認フレームは、図7に示す送達確認フレームと比較して、FSNに変えて、有効ビット長(Valid Length)を有する点が相違する。送達確認情報(ビットマップ)の記載方法は図7と同様である。
 有効ビット長は、最大シーケンス情報が示すSNから最小シーケンス情報が示すSNを減算し、“1”を加えた値である。そのため、送信装置1は、最小シーケンス情報(SSN)と有効ビット長からFSN、即ち、受信側の通信装置1で受信した複数のフレームであって、ヘッダに誤りが検出されなかったフレームうち、最大のシーケンス番号を識別できる。
 このように、送達確認フレームに、最小シーケンス番号情報と有効ビット長(=最大シーケンス番号情報)とを含ませることで、送信装置1は、送達確認フレームを受信したときに、最小シーケンス番号情報が示すSN(SSN=0)から有効ビット長の範囲のSNのMPDUの受信ステータスのみが有意な情報であり、ビットマップb2~b7のビットマップに記載された情報を無視することができるため、無駄に再送してしまうことを防止することができる。
(第1の実施形態の変形例4)
 第1の実施形態では、送達確認情報(ビットマップ)で、ヘッダを正しく受信しボディが誤った時と、ヘッダが誤った時のいずれの場合も、NGが記載されていた。しかし、送達確認情報(ビットマップ)で、ヘッダのOK/NGとボディのOK/NGとを別個に通知しても良い。
 図9(a)はシーケンスを示す図である。AMPDU(1)は、SN=0、1、2、3のMPDUを有する。AMPDU(2)は、SN=4、5、6、7のMPDUを有する。AMPDU(3)は、再送に係るものであり、SN=2、3のMPDUを有する。受信装置1は、AMPDU(1)の受信時に、SN=0、1、2、3のMPDUのヘッダおよびSN=0、1のボディを正しく受信し、SN=2、3のボディに誤りを検出した。受信装置1は、AMPDU(2)の受信時に、SN=4、5、6、7のMPDUのヘッダ、ボディを正しく受信した。
 送信装置1がAMPDU(1)とAMPDU(2)を送信した。次に、受信装置1がAMPDU(1)についてのBA(1)を返信した。次に、送信装置1が、BA(1)を受信して、AMPDU(3)を再送した。次に、受信装置1がAMPDU(1)についてのBA(2)を返信した。このとき、送信装置1は、BA(2)が、AMPDU(1)の受信ステータスのみを示すものであるのか、AMPDU(1)とその再送に係るAMPDU(3)とをあわせた受信ステータスを示すものなのかについて、明示的に通知を受けていない。
 図9(b)は送達確認フレームを示す図である。送達確認フレームは、最大シーケンス番号情報と、各MPDUのヘッダについての送達確認情報(ビットマップbh0~bh7)と、各MPDUのボディについての送達確認情報(ビットマップbb0~bb7)とを有する。ビットマップbhnは、シーケンス番号“FSN+n-7”のMPDUのヘッダの受信の成否を示す。ビットマップbbnは、シーケンス番号“FSN+n-7”のMPDUのボディの受信の成否を示す。
 ヘッダは誤り耐性が強いため、受信装置1が正しく受信する可能性が高い。そのため、受信装置1は、AMPDUに含まれるMPDUのすべてのヘッダの送達確認情報がNGである場合には、そのAMPDUの受信処理は、まだなされていないと判断できる。
 BA(2)が、AMPDU(1)の受信ステータスのみを示すものであるのか、AMPDU(1)とその再送に係るAMPDU(3)とをあわせた受信ステータスを示すものなのかを判断する場合に、AMPDU(3)に含まれるすべてのMPDUのヘッダに誤りが検出されたことが通知された場合に、送信装置1は、BA(2)がAMPDU(1)の受信ステータスのみを示すと判断する。一方、AMPDU(3)に含まれるいずれかのMPDUのヘッダが正常に受信された場合に、送信装置1は、BA(2)がAMPDU(1)とその再送に係るAMPDU(3)とをあわせた受信ステータスを示すと判断する。
 図9の例では、AMPDU(3)に含まれるすべてのMPDU(SN=2、3)のヘッダが正常に受信されていないため、送信装置1は、BlockAck(2)に、再送に係るA-MPDU(3)の受信結果は反映されていないと判断し、A-MPDU(3)を構成するMPDUをさらに再送することはしない。
 受信装置1は、BlockAck(1)を送信するときは、SN=2、3のMPDUの再送を受けていないので、SN=2、3のMPDUについては、A-MPDU(1)の受信ステータスをBlockAck(1)へ記載する。受信装置1は、BlockAck(2)を送信するときは、SN=2、3のMPDUの再送を受けていて、かつ再送に係るAMPDU(3)の受信処理が完了していないため、送信装置1が誤って再送するのを防止させるため、SN=2、3のMPDUのヘッダ、ボディともに正しく受信していないことをBlockAck(2)へ記載する。受信装置1は、SN=0、1のMPDUの受信ステータスについては、少なくともボディ部分をOKとし、ヘッダ部分をOKあるいはNGとする。このようにすることで、送信装置1は、受信装置1がSN=2、3のMPDUの受信処理を完了していないことを把握でき、処理の遅延の程度を推定することが可能となる。
 なお、図4、5、9を用いてデータと送達確認フレームが非同期であるシーケンスを示したが、同期していてもよい。また、データと送達確認フレームが同期と非同期のシーケンスが混在していても良い。
(第1の実施形態の変形例5)
 図10は、第1の実施形態の変形例5に係る通信装置1の受信部30のアナログ・デジタル(AD)変換部31を示す図である。受信部30のAD変換部31は、AD変換部I-CH(1)と、AD変換部I-CH(2)と、クロック制御部31aと、出力切替部31bとを有する。通信装置1の受信部30は、アンテナ10を介して無線信号を受信すると、まず、無線信号の周波数を、RF周波数帯からベースバンドへ周波数変換する。次に、受信部30は、ベースバンドに変換されたアナログ信号(ベースバンド信号)を、AD変換部31を用いてデジタル信号に変換する。
 アナログ信号は実際の無線区間で伝送された信号であり、受信部30は、アナログ信号の増幅処理や周波数変換処理はリアルタイムに行われる。以下では、ベースバンド信号は、直交する2つのチャネル(Iチャネル、Qチャネル)に変換されてから、それぞれ別個(2つ)のAD変換部(Iチャネル側:I-CH(1)、I-CH(2))でAD変換され、デジタル信号処理されるとする。ベースバンド信号は、アナログでは直交されずに1つのアナログ・デジタル変換器でAD変換された後、デジタル信号処理において直交復調されても良い。
 ベースバンド信号が直交する2つのチャネルに変換されてからAD変換される場合、AD変換部の個数Nは偶数であり、また、デジタル処理部の数は、N/2以上のM個となる。なお、1つのデジタル処理部への入力信号はIチャンネル、Qチャネルと2入力とする。
 通常の通信装置でのAD変換では、オーバサンプリングするため、サンプリング周波数を大きく設定される。そして、高速伝送を実現するためには、より高速なAD変換部が必要である。受信部30がIチャネル、Qチャネルそれぞれについて2個以上のAD変換部(Iチャネル側:I-CH(1)、I-CH(2))を有することで、高速なAD変換が可能となる。図10は、Iチャネルについてのベースバンド信号(高速アナログ信号)を、2つのAD変換部I-CH(1)、I-CH(2)でAD変換する構成例を示す。なお、Qチャネルについてのベースバンド信号(高速アナログ信号)も、2つのAD変換部Q-CH(1)、Q-CH(2)(図示せず)でAD変換する。
 Iチャネル、Qチャネル用の4つのAD変換部I-CH(1)、I-CH(2)、Q-CH(1)、Q-CH(2)は、サンプリング間隔を同一とする。Iチャネル用の2個のAD変換部I-CH(1)、I-CH(2)のサンプリング点は、サンプリング間隔の1/2だけ互いにずらす。例えば、Iチャネル用の2個のAD変換部I-CH(1)、I-CH(2)に対して、サンプリングクロックを互いに反転させたクロックを供給すれば、サンプリング点をサンプリング間隔の1/2だけ互いにずらすことができる。Qチャネル用の2個のAD変換部Q-CH(1)、Q-CH(2)も同様である。Qチャネル用の2個のAD変換部Q-CH(1)、Q-CH(2)は、Iチャネル用の2個のAD変換部I-CH(1)、I-CH(2)と同期する。
 このように、AD変換部の数を2×K個(Kは自然数)にすることで、AD変換部31のサンプリング周波数を1/Kにすることができる。サンプリング周波数を遅くすると、AD変換部31の実装が容易となるため、低消費電力を実現できる。出力切替部31bは、Iチャネル用の2個のAD変換部から出力される、1/Kのサンプリング周波数でサンプリングしデジタル化した低速デジタル信号(1)、(2)を、本来のサンプリング周波数で交互に切り替えながら高速デジタル信号として出力する。
 なお、第1の実施形態の変形例5では、AD変換部の数を2×K個(K=2の例)にすることとしたが、無線信号のエッジ検出や電力測定をするまでは、Iチャネル用のK個のAD変換部31のうちの一部のAD変換部、およびQチャネル用のK個のAD変換部31のうちの一部のAD変換部のみを動作させることとしても良い。動作を停止させるAD変換部に対しては、電力供給を停止するか、クロック制御部31aがクロック供給を停止する。
 このようにすることで無線信号の待ち受けの消費電力を削減できるとともに、無線信号のエッジ検出後に、2×K個のAD変換部31を動作させることで、無線信号の受信処理が開始されたあとで高速なAD変換処理を行うことができ、通信品質を維持することができる。
 また、複数のI、Qチャネル用のAD変換部31のうち、無線信号の待ち受け時にも動作させるAD変換部の出力と、出力切替部31bとの間に、低速のデジタル処理部を設けることができる。このようにすることで、この低速のデジタル処理部で、エッジ検出や電力測定に関する処理を行なわることができ、さらに消費電力を低減できる。
 また、さらに、複数のI、Qチャネル用のAD変換部31の出力と、出力切替部31bとの間に、それぞれ、低速のデジタル処理部を設けることができる。このようにすることで、低速でサンプリングした結果を、それぞれ低速なデジタル処理部にて処理することができる。この方法は、特に、送信装置1が、受信装置1がこのような受信処理をしていることを前提とした信号のマッピングを行っている場合に効果がある。
 また、さらに、I、Qチャネル用のAD変換部31の出力と、出力切替部31bとの間に、低速のデジタル処理部を設ける場合に、1つのAD変換部(例えばI-CH(1))の出力を2つのより低速なデジタル処理部へ振分け、2つのより低速なデジタル処理部でパラレルに処理を進めることができる。デジタル処理部の動作速度が低速でよいほど、動作クロックおよび動作電圧を低下させることができるので、さらなる低消費電力化が可能となる。
(第1の実施形態に係る変形例6)
 図11は、第1の実施形態の変形例6に係る通信装置1の受信部30を示す図である。第1の実施形態に係る変形例5では、AD変換器31を並列化したが、AD変換後の信号処理を行うデジタル信号部32を並列化することができる。受信部30は、アナログ処理部30aと、AD変換部31と、クロック制御部31aと、出力切替部31bと、電源電圧制御部31cと、デジタル処理部32a~32dと、入力切替部33とを備える。
 デジタル処理部32a~32dは、動作速度を低速にして、動作クロック及び動作電圧を低減することによって、消費電力を低減できる。
 デジタル処理部の数は、クロック周波数の低減度合いに依存する。例えば、クロック周波数を1/L倍すれば、デジタル処理部がL倍の個数必要になる。デジタル処理部のチップ面積は増大するものの、近年の半導体プロセスの進歩により、LSIの小型化が進んでいることから、クロック周波数および動作電圧の低減による低消費電力化することのメリットが大きい。
 アナログ処理部30aおよび出力切替部31bと、デジタル処理部32a~32dおよび入力切替部33とは、別々のLSIとしてもよく、1つのLSIとしても良い。それぞれのデジタル処理部32a~32dが、1つのLSI構成としても良い。このように、受信部30を複数のチップによって構成することにより、コスト高になる可能性はあるが、アンテナ10など無線性能への影響が大きい機能ブロックを高性能が得やすい位置に配置することが可能となる。
 従来は、アナログの信号線を長くすることでアンテナ10配置の拡張性を得ていたが、アナログ信号でのロスが大きい高周波無線では、アナログ信号線を伸ばすよりも、デジタルの信号線を伸ばす方が良い。AD変換部31の前のベースバンド信号の信号線を伸ばすことも考えられるが、通信装置1を搭載する機器(例えばノイズが多い機器)によっては、ベースバンド信号への影響が大きく、デジタルの信号線を延長する方が良い。
 また、AD変換部31と、出力切替部31bとの間に、さらに、高速のデジタル処理部を設けることができる。このようにすることで、AD変換部31と出力切替部31bとの間の高速のデジタル処理部がフレーム同期等の無線フレームのプリアンブル処理を行い、出力切替部31bと入力切替部33との間の複数の低速なデジタル処理部32a~32dがビタビ復号等の復号処理を行うことができる。
 なお、このとき、AD変換部31と出力切替部31bとの間の高速のデジタル処理部へ供給するクロック(第1クロック)は、出力切替部31bと入力切替部33との間の複数の低速なデジタル処理部32a~32dへ供給するクロック(第2クロック)よりも、周波数を高速にする。より具体的には、低速なデジタル処理部がNブロックある場合、第2のクロック周波数を第1のクロック周波数の1/Nとする。
 また、AD変換部31と出力切替部31bとの間の高速のデジタル処理部へ供給する電源電圧(第1電源電圧)は、出力切替部31bと入力切替部33との間の複数の低速なデジタル処理部32a~32dへ供給する電源電圧(第2電源電圧)よりも高くする。各デジタル処理部32a~32dの消費電力は、概ね[クロック周波数F×容量C×動作電圧V]に比例する。クロック周波数を1/Nにするものの、回路規模はN倍になっているため、F×Cは変わらない。しかし、動作電圧を下げることにより、2乗のオーダで消費電力を削減できる。たとえば、1.2Vの動作電圧を0.8Vまで下げることができれば、(0.8/1.2)×(0.8/1.2)=4/9と、消費電力を半分以下にすることができる。
 図12は、AD変換部31と出力切替部31bとの間の高速のデジタル処理部30bと、出力切替部31bと入力切替部33との間の複数の低速なデジタル処理部32a~32dとの間のデータ伝送を示す図である。高速のデジタル処理部30bの出力を、複数の低速なデジタル処理部32a~32dへ分配する際には、無線信号ごとに、異なる低速なデジタル処理部32a~32dへ振り分けてもよく、1つの無線信号の処理を複数の低速なデジタル処理部32a~32dへ振り分けても良い。
 高速のデジタル処理部30bと低速なデジタル処理部32a~32dとの間には、速度差を吸収するためのバッファメモリ35a~35dがある。バッファメモリ35a~35dへの書き込みは高速なデジタル処理部1の処理速度(等速)でなされる。バッファメモリ35a~35dからの読み出しは低速なデジタル処理部32a~32dの処理速度(低速)でなされる。高速なデジタル処理部30bの処理速度が低速なデジタル処理部32a~32dの処理速度のN倍であれば、バッファ35a~35dへの書き込み速度は、バッファ35a~35dからの読み出し速度のN倍となる。
 このため、バッファメモリ35a~35dに供給するクロックを2種類用意する。バッファメモリ35a~35dには、第1クロック(clk1)および第2クロックを供給する必要がある。バッファメモリ35a~35dが低速なデジタル処理部32a~32dと同一のブロックにある場合には、第1電源電圧(V1)と第2電源電圧(V2)とが供給される。バッファメモリ35a~35dが高速なデジタル処理部30bと同一のブロックにある場合には、第1電源電圧(V1)が供給されればよい。
(第1の実施形態における再送処理)
 送信装置1は、送達確認フレームに示される各MPDUの受信ステータスから、再送するMPDUを特定する。送信装置1が再送するMPDUは、受信装置1で正しく受信できなかったMPDUである。ただし、送信装置1が再送するMPDUを特定するに当たり、送達確認フレームが、受信装置1でMPDUの受信に失敗したことを通知するものなのか、受信装置1で受信処理が完了していないだけなのかを把握する必要がある。
 送信装置1は、図4、6、7、8、9などに示される、少なくとも最大シーケンス番号情報を有する送達確認フレームを受信すると、最大シーケンス番号情報に示されるシーケンス番号以下の送信済みMPDUのうち、受信装置1側の受信成功が確認できないMPDUを再送するMPDUと特定する。
 送信装置1は、さらに以下の方法で、再送するMPDUを特定することができる。送信装置1は、A-MPDUを送信する場合、A-MPDUごとに、A-MPDUに含まれる少なくとも1つのMPDUのシーケンス番号を記憶する。なお、送信装置1は、A-MPDUに含まれるすべてのMPDUのシーケンス番号を記憶しても良い。送信装置1がA-MPDUに含まれるすべてのMPDUのシーケンス番号を記憶(管理)すれば、管理の処理負荷が増えるものの、MPDUヘッダの誤りが生じたことを精度よく検出することが可能となる。送信装置1は、A-MPDU単位で、どのシーケンス番号のMPDUを送信したかを記憶、管理する。図5(a)の例では、送信装置1は、SN=0~3のMPDUを有するA-MPDU(1)と、SN=4~7のMPDUを有するA-MPDU(2)とを送信したことを記憶する。
 受信装置1は、A-MPDU単位で、BlockAckを生成、送信する。図5(a)の例では、受信装置1は、1つのA-MPDU(例えば、A-MPDU(1))に含まれるMPDU(たとえば、SN=0~3)の一部の受信処理が完了していないにもかかわらず、そのA-MPDU(1)に含まれるSN=0~3のMPDUのいずれかの送達確認情報を記載してBlockAckを送信することはない。
 このような条件の下、送信装置1は、BlockAckを受信したとする。送信装置1は、BlockAckに含まれる最大シーケンス番号情報が示すシーケンス番号がA-MPDU(1)に含まれるMPDUのシーケンス番号である場合には、受信装置1がA-MPDU(1)の受信処理を完了したと解釈する。送信装置1は、BlockAckに含まれる最大シーケンス番号情報がA-MPDU(2)に含まれるMPDUのシーケンス番号である場合には、受信装置1がA-MPDU(2)の受信処理を行ったと解釈する。
 例えば、図5の例で、BlockAckの最大シーケンス番号情報が示すシーケンス番号が“5”である場合、送信装置1は、シーケンス番号が5以下のMPDUについてはそのBlockAckの送達確認情報から受信ステータスを把握し、シーケンス番号がA-MPDU(2)に含まれる6、7、8のMPDUについてはヘッダに誤りが検出されたと把握できる。そして、送信装置1は、シーケンス番号が5以下のMPDUのうち受信装置1に正しく受信されなかったMPDUと、シーケンス番号が6、7、8のMPDUとを再送する。
 送信装置1は、最大シーケンス番号情報が示すシーケンス番号を含むA-MPDUにおいて、そのA-MPDUに含まれるMPDUであって、最大シーケンス番号情報が示すシーケンス番号よりも大きいMPDUを、ヘッダが受信装置1に正しく受信されなかったものと見なし、再送する。このようにすることで、ヘッダ誤りが生じたMPDUの再送処理の効率を向上させることができる。
 なお、(第1の実施形態における再送処理)については、複数のMPDUを所定の間隔(例えば、SIFS)で連続送信するバースト送信においても適用できる。送信装置1は、1度の送信可能期間(TXOP)に連続して送信したMPDU群の単位(バースト送信群)で、どのシーケンス番号のMPDUを送信したかを記憶、管理する。受信装置1は、1度の送信可能期間(TXOP)に連続して送信されたMPDU群(バースト送信群)の単位で、BlockAckを生成、送信する。
 このような動作の下、送信装置1は、BlockAckを受信したとする。送信装置1は、最大シーケンス番号情報が示すシーケンス番号を含むバースト送信群において、そのバースト送信群に含まれるMPDUであって、最大シーケンス番号情報が示すシーケンス番号よりも大きいMPDUを、ヘッダが受信装置1に正しく受信されなかったものと見なし、再送する。このようにすることで、ヘッダ誤りが生じたMPDUの再送処理の効率を向上させることができる。
(その他の実施形態)
 本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
1:通信装置、10:アンテナ、20:送信部、30:受信部、30a:アナログ処理部、30b:デジタル処理部、31:AD変換部、31a:クロック制御部、31b:出力切替部、31c:電源電圧制御部、32a~32d:デジタル処理部、33:入力切替部、35a~35d:バッファメモリ、40:制御部

Claims (5)

  1.  データと、当該データの誤りを検出する第1誤り検出コードと、当該データのシーケンス番号と、当該シーケンス番号の誤りを検出する第2誤り検出コードとを含むフレームを複数受信する受信部と、
     フレームごとに、前記第1誤り検出コードを用いて、前記データの誤りを検出する第1検出部と、
     フレームごとに、前記第2誤り検出コードを用いて、前記シーケンス番号の誤りを検出する第2検出部と、
     前記受信部で受信した複数のフレームであって、シーケンス番号の誤りが検出されなかったフレームうち、最大のシーケンス番号を示す最大シーケンス番号情報と、前記最大シーケンス番号情報で示されるシーケンス番号以下のシーケンス番号のデータについて誤りの有無を示す送達確認情報とを有する送達確認フレームを生成する生成部と、
     前記送達確認フレームを送信する送信部とを備えることを特徴とする通信装置。
  2.  前記受信部が前記複数のフレームを受信したあとに、前記生成部によって前記送達確認フレームの生成を完了した場合は、前記送信部は、第1期間が経過した後、前記送達確認フレームを送信し、
     前記受信部が前記複数のフレームの受信したあとに、前記生成部によって前記送達確認フレームの生成を完了していない場合は、前記受信部は、前記複数のフレームを受信してから前記第1期間よりも長い第2期間が経過した後に、前記複数のフレーム以外のフレームを新たに受信することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3.  アンテナと、
     前記受信部が前記アンテナを介して受信するフレームを、アナログ信号からデジタル信号へ変換する変換部と、
     前記デジタル信号に対して第1デジタル信号処理を行う第1処理部と、
     前記第1処理部の出力信号を記憶する複数の記憶部と、
     前記第1処理部の出力信号を、前記複数の記憶部のうちのいずれかに切り替えて書き込む書込部と、
     前記複数の記憶部のいずれかに記憶された前記第1処理部の出力信号を読み出して、前記出力信号に対して第2デジタル信号処理を行う第2処理部とをさらに備え、
     前記第1処理部が出力する信号の伝送レートは、前記第2処理部が読み出す信号の伝送レートよりも大きいことを特徴とする請求項2に記載の通信装置。
  4.  前記送信部は、複数の第2フレームを含む第2物理フレームを送信し、
     前記受信部は、前記複数の第2フレームについての第2送達確認フレームを受信し、
     前記第2フレームは、それぞれ、データと、当該データの誤りを検出する第1誤り検出コードと、当該データのシーケンス番号と、当該シーケンス番号の誤りを検出する第2誤り検出コードとを含み、
     前記第2送達確認フレームは、前記複数の第2フレームであって、受信側でシーケンス番号の誤りが検出されなかったフレームうち、最大のシーケンス番号を示す最大シーケンス番号情報と、前記最大シーケンス番号情報で示されるシーケンス番号以下のシーケンス番号のデータについて誤りの有無を示す送達確認情報とを含み、
     前記送信部で送信した前記第2フレームのうち、前記第2送達確認フレームが含む最大シーケンス番号情報よりも大きいシーケンス番号の第2フレームを、前記送信部は、再度送信することを特徴とする請求項3に記載の通信装置。
  5.  前記送信部は、1つの送信可能期間に、複数の第2フレームを送信し、
     前記受信部は、前記複数の第2フレームについての第2送達確認フレームを受信し、
     前記第2フレームは、それぞれ、データと、当該データの誤りを検出する第1誤り検出コードと、当該データのシーケンス番号と、当該シーケンス番号の誤りを検出する第2誤り検出コードとを含み、
     前記第2送達確認フレームは、前記複数の第2フレームであって、受信側でシーケンス番号の誤りが検出されなかったフレームうち、最大のシーケンス番号を示す最大シーケンス番号情報と、前記最大シーケンス番号情報で示されるシーケンス番号以下のシーケンス番号のデータについて誤りの有無を示す送達確認情報とを含み、
     前記送信部で送信した前記第2フレームのうち、前記第2送達確認フレームが含む最大シーケンス番号情報よりも大きいシーケンス番号の第2フレームを、前記送信部は、再度送信することを特徴とする請求項3に記載の通信装置。
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